注塑機(jī)是塑膠行業(yè)的主要生產(chǎn)設(shè)備,也是有名的“電老虎”,耗電量大,電能浪費(fèi)嚴(yán)重。由于電價(jià)昂貴,電費(fèi)在企業(yè)生產(chǎn)成本中占有相當(dāng)大的比重,已經(jīng)成為嚴(yán)重影響企業(yè)生產(chǎn)效益的重要因素。
隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益加劇,各企業(yè)都在采取各種節(jié)能降耗措施、努力降低生產(chǎn)成本,以便提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。但是,注塑機(jī)的電能浪費(fèi)問(wèn)題一直困擾著廣大塑膠生產(chǎn)企業(yè)。在此形式下,高力在吸收國(guó)外有關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)上,結(jié)合自己多年來(lái)在節(jié)能領(lǐng)域積累的豐富經(jīng)驗(yàn),研制開(kāi)發(fā)出高科技產(chǎn)品——RPT-ZS系列注塑機(jī)節(jié)電器,為注塑機(jī)用戶提供了一個(gè)行之有效的節(jié)能降耗手段,使注塑機(jī)的單機(jī)電耗下降30%以上,受到廣大塑膠生產(chǎn)企業(yè)的歡迎。
RPT-ZS系列節(jié)電器是一個(gè)高度智能化的集成控制系統(tǒng),我公司以一個(gè)控制柜的形式提供給各位用戶,控制柜的具體尺寸與所對(duì)應(yīng)的注塑機(jī)油泵電機(jī)功率有關(guān),標(biāo)準(zhǔn)控制柜尺寸參見(jiàn)附表。RPT-ZS主要由以下三部分組成:
1.調(diào)速器:由變頻器控制油泵調(diào)速運(yùn)行,調(diào)速范圍為0-99%,過(guò)載率為120-150%,過(guò)載持續(xù)時(shí)間一分鐘。調(diào)速器的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率或轉(zhuǎn)速信號(hào)來(lái)自于智能控制單元,按智能控制單元確定的速度——時(shí)間曲線自動(dòng)調(diào)速運(yùn)轉(zhuǎn)。
2.切換組件:該組件由一系列斷路器、接觸器、開(kāi)關(guān)、按鈕等低壓電器組成,用于注塑機(jī)節(jié)電運(yùn)行和市電運(yùn)行這兩種工作方式的切換控制。節(jié)電運(yùn)行時(shí),調(diào)速器驅(qū)動(dòng)油泵電機(jī)運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)、軟停車和自動(dòng)調(diào)速控制。市電運(yùn)行時(shí),油泵電機(jī)恢復(fù)原有啟動(dòng)器控制,實(shí)現(xiàn)降壓?jiǎn)?dòng)和全壓市電運(yùn)行,油泵轉(zhuǎn)速恒定。兩種工作方式的切換確保在節(jié)電器意外故障時(shí)不影響注塑機(jī)的正常工作,維持注塑機(jī)正常生產(chǎn)。
3.智能控制單元:智能控制單元是注塑機(jī)節(jié)電智能控制器的核心,承擔(dān)著大量的分析、計(jì)算和實(shí)時(shí)控制任務(wù)。它收集來(lái)自注塑機(jī)的運(yùn)行信息,進(jìn)行綜合分析處理,按照優(yōu)化的節(jié)電數(shù)學(xué)模型,計(jì)算出注塑機(jī)油泵的節(jié)電運(yùn)轉(zhuǎn)速度曲線,控制油泵調(diào)速運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)節(jié)能運(yùn)行。節(jié)電數(shù)學(xué)模型包括注塑機(jī)的類型、注塑機(jī)的當(dāng)前工況、注塑機(jī)的參數(shù)設(shè)定值等設(shè)備運(yùn)行信息,使節(jié)電控制器能夠自動(dòng)適應(yīng)注塑機(jī)的工況變化,在開(kāi)模、合模、射膠、冷卻、回料等不同工作階段,注塑機(jī)均能達(dá)到的節(jié)電效果。并且在工藝工程師或操作工對(duì)注塑機(jī)參數(shù)進(jìn)行微調(diào)時(shí),節(jié)電控制器能夠自動(dòng)識(shí)別這些參數(shù)的變化,自動(dòng)修正控制輸出數(shù)據(jù),達(dá)到節(jié)電、產(chǎn)品佳的雙重效果。
注塑機(jī)的能耗主要表現(xiàn)在電能消耗方面,按具體設(shè)備來(lái)劃分,大致可分為下列三個(gè)部分:
1、 液壓系統(tǒng)油泵的電能消耗
2、 加熱器的電能消耗
3 、循環(huán)冷卻水泵的電能消耗
其中,液壓油泵電機(jī)的用電量占整個(gè)注塑機(jī)用電量的80%以上,降低其耗電量是注塑機(jī)節(jié)能的關(guān)鍵。
注塑機(jī)液壓油泵大多采用葉片泵、柱塞泵和活塞泵,都是典型的容積式油泵,其供油量與油泵轉(zhuǎn)速成正比,在工頻50Hz恒速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下,油泵的供油量是恒定不變的。由于受到技術(shù)條件的限制,現(xiàn)在的注塑機(jī)液壓系統(tǒng)幾乎全部是閥控系統(tǒng),即油泵電機(jī)由工頻50Hz電源驅(qū)動(dòng)恒速運(yùn)轉(zhuǎn),油泵供油量恒定,當(dāng)注塑機(jī)的油量需求發(fā)生變化時(shí),由安裝在油泵出口的溢流閥或比例閥來(lái)調(diào)節(jié)負(fù)載壓力和負(fù)載流量,滿足注塑機(jī)工況變化的需要。
事實(shí)上,注塑機(jī)液壓系統(tǒng)是一個(gè)壓力和流量波動(dòng)都較大的負(fù)載,在合模、鎖模、射膠、保壓、冷卻、開(kāi)模、頂出等不同工作階段,其壓力和流量都要發(fā)生有規(guī)律的變化,典型的注塑機(jī)壓力和流量曲線如下圖所示。
從上圖可以看出,在一個(gè)工作循環(huán)周期內(nèi),注塑機(jī)的實(shí)際壓力和實(shí)際流量是變化的,時(shí)大時(shí)小,有時(shí)幾乎為零。在實(shí)際流量較小時(shí),油泵的供油量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于負(fù)載實(shí)際消耗量,供大于求,富余的處于高壓狀態(tài)下的液壓油全部經(jīng)溢流閥溢流。高壓狀態(tài)下的液壓油經(jīng)溢流閥后放出大量熱能,這部分耗散的能量實(shí)際上是油泵電機(jī)從電網(wǎng)吸收電能中的一部分。小流量狀態(tài)維持的時(shí)間越長(zhǎng),所耗散的電能也就越大。因此,注塑機(jī)液壓系統(tǒng)存在嚴(yán)重的能源浪費(fèi)問(wèn)題。
從上述分析中可知,注塑機(jī)液壓系統(tǒng)電能浪費(fèi)問(wèn)題的最直接原因就是油泵流量與負(fù)載流量需求不相適應(yīng),供大于求,造成高壓液壓油溢流,這是油泵轉(zhuǎn)速恒定不變所帶來(lái)的不良后果。針對(duì)此問(wèn)題,我公司研制開(kāi)發(fā)出RPT-ZS節(jié)電器能解決注塑機(jī)電能浪費(fèi)問(wèn)題。
注塑機(jī)原有控制系統(tǒng)采用RPT-ZS節(jié)電器改造后,液壓油泵不再是工頻50Hz恒速運(yùn)轉(zhuǎn)的,而是改由調(diào)速器進(jìn)行啟停控制和調(diào)速運(yùn)行,速度可以在0-50Hz范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào),即油泵供油量可以在0-99%范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。
在注塑循環(huán)過(guò)程中,智能控制單元自動(dòng)檢測(cè)來(lái)自于注塑機(jī)控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)信號(hào),并對(duì)這些信息進(jìn)行分析和計(jì)算,根據(jù)注塑機(jī)當(dāng)前的工作狀態(tài)(開(kāi)模、合模、射膠、回料、頂出等)對(duì)工作壓力及工作流量要求,自動(dòng)控制調(diào)速器運(yùn)行,從而調(diào)節(jié)油泵的轉(zhuǎn)速,使油泵實(shí)際供油量與注塑機(jī)的流量需求相一致,消除溢流現(xiàn)象,節(jié)省電能消耗。
RPT-ZS系列產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用于各種類型的注塑機(jī)、擠壓機(jī)、油壓機(jī)及其它具有液壓泵的生產(chǎn)設(shè)備,既適用于老設(shè)備的節(jié)電技術(shù)改造,又適用于注塑機(jī)和擠壓機(jī)制造商為其產(chǎn)品進(jìn)行配套。
RPT-ZS系列產(chǎn)品具有多種規(guī)格型號(hào),既可用來(lái)改造東芝、三菱等外商生產(chǎn)的注塑機(jī),又可改造震雄、海天等合資或國(guó)產(chǎn)注塑機(jī)和其它擠壓設(shè)備。 RPT-ZS的每一種型號(hào)都與相應(yīng)的注塑機(jī)油泵電機(jī)對(duì)應(yīng),請(qǐng)?jiān)谟嗁?gòu)時(shí)提供注塑機(jī)型號(hào)、生產(chǎn)廠家、液壓電機(jī)功率等設(shè)備參數(shù),以便正確合理地選用節(jié)電器。
RPT-ZS注塑機(jī)節(jié)電器具有如下特點(diǎn):
1、 節(jié)省電能,降低能源消耗,節(jié)約生產(chǎn)成本,節(jié)電率達(dá)到25--70%。
2、 提高電網(wǎng)功率因數(shù),節(jié)省就地補(bǔ)償裝置,電網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)達(dá)到0.95以上。
3、 平滑啟動(dòng),消除啟動(dòng)時(shí)的大電流沖擊,啟動(dòng)時(shí)電機(jī)電流可限制在其額定電流的150%以內(nèi)。
4、 平緩啟動(dòng)和平緩?fù)\?,消除液壓沖擊現(xiàn)象。
5、 減少液壓油發(fā)熱,降低了冷卻水的消耗量,并有效減緩液壓元器件的老化問(wèn)題。
6、 減輕電機(jī)軸承、油泵葉片等運(yùn)動(dòng)部件的磨損程度,延長(zhǎng)其使用壽命。
7、 設(shè)備故障率下降,可靠性提高,減少了備品備件消耗,降低了維修成本。
8、 微電腦智能控制,具有強(qiáng)大的自學(xué)習(xí)功能,自動(dòng)適應(yīng)注塑機(jī)工況的變化,無(wú)需調(diào)整。
9、 自動(dòng)跟蹤注塑機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)。當(dāng)工藝工程師或操作工修改注塑機(jī)壓力、速度等預(yù)置參數(shù)時(shí),不必調(diào)整RPT-ZS的系統(tǒng)數(shù)據(jù),RPT-ZS能自動(dòng)適應(yīng)注塑機(jī)壓力、速度等預(yù)置的變化。
10、 市電/節(jié)電切換。RPT-ZS注塑機(jī)節(jié)電器具有完善的市電/節(jié)電轉(zhuǎn)換功能,特殊情況下,萬(wàn)一節(jié)電器發(fā)生故障,可以切換到市電運(yùn)行,不會(huì)影響注塑機(jī)的正常工作。
11、 RPT-ZS注塑機(jī)節(jié)電器一旦安裝調(diào)試完成,上電后它就會(huì)自動(dòng)運(yùn)行,注塑機(jī)的操作方式與改造前相同,操作工不必重新培訓(xùn)。
12、 完善的運(yùn)行指示和故障查尋功能,方便設(shè)備管理人員的日常維護(hù)工作。
RPT-ZS是根據(jù)當(dāng)前注塑工藝對(duì)流量、壓力的要求,進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤、分析,調(diào)整電機(jī)的輸出功率的,每一段工藝過(guò)程都對(duì)應(yīng)電機(jī)相應(yīng)的轉(zhuǎn)速。它有如下的節(jié)電規(guī)律:
1、設(shè)備的運(yùn)行狀況,注塑機(jī)電機(jī)負(fù)荷越輕、空載時(shí)間越長(zhǎng),節(jié)電率越理想。
2、產(chǎn)品的工藝要求,產(chǎn)品對(duì)流量、壓力要求越小,產(chǎn)品的生產(chǎn)周期越長(zhǎng)、冷卻時(shí)間越長(zhǎng),節(jié)電率越理想。
根據(jù)產(chǎn)品的適用范圍和節(jié)電規(guī)律,可以考察應(yīng)用對(duì)象是否適用節(jié)電器:
1、考察設(shè)備的運(yùn)狀況,檢測(cè)電機(jī)的運(yùn)行參數(shù),大致判定設(shè)備的負(fù)荷情況。
2、考察產(chǎn)品的工藝要求、參數(shù),可判定大致的節(jié)電率